100G光網(wǎng)絡(luò)兩三年內(nèi)商用 ADC和DSP有瓶頸

　為了滿(mǎn)足更高帶寬的需求，部分運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在他們的骨干網(wǎng)絡(luò)中部署了40G光傳輸系統(tǒng)，但從未來(lái)看，具有豐富內(nèi)容的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的爆炸性增長(zhǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量仍將會(huì)造成巨大壓力。近一兩年來(lái)，100G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的呼聲日漸高漲，據(jù)悉，國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)始了相關(guān)測(cè)試，100G光傳輸系統(tǒng)產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)也被業(yè)界所關(guān)注。

　　100G已是必然趨勢(shì)

　　據(jù)了解，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶寬增長(zhǎng)的應(yīng)用主要有視頻點(diǎn)播、P2P、IPTV等視頻業(yè)務(wù)，以及高速大容量接入網(wǎng)的建設(shè)等。WTD研發(fā)部經(jīng)理胡毅告訴《中國(guó)電子報(bào)》記者，這些應(yīng)用需求的增長(zhǎng)，推動(dòng)了IP流量的快速提升，到2012年，IP流量將以每?jī)赡暝鲩L(zhǎng)一倍的速度增長(zhǎng)，勢(shì)必將造成網(wǎng)絡(luò)帶寬的不足。上海貝爾有線(xiàn)產(chǎn)品投標(biāo)方案部高級(jí)投標(biāo)方案總監(jiān)丁浩持相似的看法，“網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的IP化導(dǎo)致了IP業(yè)務(wù)流量在運(yùn)營(yíng)商的骨干網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)了絕對(duì)的統(tǒng)治地位，特別是P2P業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展消耗了大部分帶寬。”他表示。

　　因此，40G骨干網(wǎng)雖然剛處于商用初期，但100G的應(yīng)用已經(jīng)被看做是必然的趨勢(shì)，業(yè)界積極研發(fā)100G的設(shè)備也就不難理解了。100G骨干傳輸已經(jīng)成為愛(ài)立信整體方案中重要的組成部分和戰(zhàn)略方向，愛(ài)立信(中國(guó))通信有限公司寬帶網(wǎng)絡(luò)方案部高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理李翔表示，目前愛(ài)立信已經(jīng)在和世界范圍的多家客戶(hù)進(jìn)行MHL3000100G實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試。而丁浩則告訴記者，阿爾卡特朗訊配合國(guó)外的運(yùn)營(yíng)商也已經(jīng)進(jìn)行了一些現(xiàn)網(wǎng)的測(cè)試和技術(shù)驗(yàn)證工作，并計(jì)劃于2010年下半年推出商用設(shè)備。

　　出于對(duì)保護(hù)客戶(hù)投資的考慮，設(shè)備商也很看重從 40G到100G的平滑升級(jí)，李翔告訴記者，愛(ài)立信充分意識(shí)到了客戶(hù)10G和40G波分投資保護(hù)的重要性，即未來(lái)100G波分部署可以通過(guò)同一平臺(tái)支持平滑升級(jí)。因此40G發(fā)展過(guò)程中積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)將對(duì)于未來(lái)一兩年100G的開(kāi)始部署有至關(guān)重要的作用。

　　ADC和 DSP是攻關(guān)重點(diǎn)

　　從技術(shù)上來(lái)看，100G技術(shù)正在逐步成熟之中，多數(shù)專(zhuān)家認(rèn)為薄弱環(huán)節(jié)在于相干解調(diào)方面，如高速ADC、高速DSP處理芯片等等。因?yàn)?00G傳輸損傷較40G更為嚴(yán)重，要滿(mǎn)足1500km傳輸，能耗和體積與40G達(dá)到相同水平，色散和PMD達(dá)到10G水平，就對(duì)芯片和模塊也提出了更大的挑戰(zhàn)。

　　記者發(fā)現(xiàn)，部分上游芯片和模塊企業(yè)已經(jīng)在積極支持100G設(shè)備的研發(fā)。垂直整合的高端光模塊公司Opnext，不僅提供了100Gbps傳輸?shù)目蛻?hù)側(cè)CFP模塊、線(xiàn)路側(cè)PM-QPSK模塊這些專(zhuān)門(mén)的光器件和模塊，甚至還開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的高速 Mux芯片和ADC芯片，以及相干接收后端的高速大容量ADC+DSP的集成芯片。Opnext子系統(tǒng)事業(yè)部產(chǎn)品管理副總裁洪進(jìn)對(duì)記者表示，為了有效地開(kāi)發(fā)100GPM-QPSK所需的芯片并認(rèn)證系統(tǒng)性能，Opnext還建立了一個(gè)完整的包括50多片F(xiàn)PGA的自行開(kāi)發(fā)的演示平臺(tái)。

　　盡管?chē)?guó)內(nèi)目前還沒(méi)有企業(yè)能夠提供100G光模塊，但國(guó)內(nèi)光模塊的領(lǐng)頭廠(chǎng)商WTD已經(jīng)在進(jìn)行100G產(chǎn)品的研發(fā)，胡毅告訴記者，針對(duì)100Gb/sCFPMSA 標(biāo)準(zhǔn)光模塊，WTD目前正在分功能塊、分階段地開(kāi)發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品。短距離、中距離的100Gb/sCFP模塊，是WTD目前開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，他們將采取并行開(kāi)發(fā)的研發(fā)策略，努力快速推出短距離10km1.3μmCFP模塊新產(chǎn)品。

　　業(yè)界的看好和不斷投入將加快100G的商用進(jìn)程，未來(lái)二三年 100G系統(tǒng)將不斷成熟，據(jù)專(zhuān)家預(yù)計(jì)，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商將在今年啟動(dòng)測(cè)試，2011年進(jìn)入試商用，2012年開(kāi)始規(guī)模商用。

　　100G需要考慮多種業(yè)務(wù)形態(tài)

　　●40G/100G 傳輸是下一代DWDM發(fā)展方向。

　　●100G傳輸需要考慮多種業(yè)務(wù)形態(tài)來(lái)豐富應(yīng)用。

　　愛(ài)立信認(rèn)為 40G/100G傳輸需求是剛性的，是下一代DWDM重要發(fā)展方向，同時(shí)愛(ài)立信充分意識(shí)到了客戶(hù)10G和40G波分投資保護(hù)的重要性，即未來(lái)100G波分部署可以通過(guò)同一平臺(tái)支持平滑升級(jí)。

　　100G骨干傳輸目前在大業(yè)務(wù)量地區(qū)有較強(qiáng)潛在需求，但100G的規(guī)模部署我們預(yù)測(cè)可能尚需要二三年時(shí)間。當(dāng)然在這期間，早期100G商用測(cè)試和部署是未來(lái)規(guī)模部署的重要一步。100G傳輸除了需要考慮10G/40G的共平臺(tái)外，還需要考慮多種業(yè)務(wù)形態(tài)來(lái)豐富100G傳輸?shù)膽?yīng)用，比如100G正向復(fù)用器、反向復(fù)用器、中繼器等等。

　　目前在業(yè)界，100G已經(jīng)從早期室內(nèi)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始走向廣泛的現(xiàn)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)階段，愛(ài)立信在2008年和德國(guó)電信進(jìn)行了MHL3000100G現(xiàn)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，2009年在Telefonica現(xiàn)網(wǎng)中提供了 MHL3000100G現(xiàn)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。

　　100G骨干傳輸是愛(ài)立信整體方案中重要的組成部分和戰(zhàn)略方向，目前我們正在和世界范圍的多家客戶(hù)進(jìn)行MHL3000100G實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試。同時(shí)，愛(ài)立信對(duì)于下一代100G技術(shù)和400G技術(shù)的研究也在進(jìn)行中，其中包括將愛(ài)立信在無(wú)線(xiàn)調(diào)制領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)實(shí)施和適配到高速光通信領(lǐng)域。比如目前正在考慮實(shí)施基于雙載波極化模16QAM子載波復(fù)用100G現(xiàn)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)；研究將四載波DP-QPSKSCM應(yīng)用到 400G傳輸?shù)募夹g(shù)可能性等。

　　產(chǎn)業(yè)鏈利益失衡是潛在問(wèn)題

　　● 隨著技術(shù)的發(fā)展，2010年100G商用設(shè)備將推向市場(chǎng)。

　　●產(chǎn)業(yè)鏈利益關(guān)系的失衡目前看是100G發(fā)展?jié)撛诘膯?wèn)題。

　　驅(qū)動(dòng)100G光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿υ谟跇I(yè)務(wù)帶寬。網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的IP化導(dǎo)致了IP業(yè)務(wù)流量在運(yùn)營(yíng)商的骨干網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)了絕對(duì)的統(tǒng)治地位，特別是P2P業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展消耗了大部分帶寬。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEEE、ITU-T和OIF等關(guān)于100GbE、OTU4等相關(guān)規(guī)范計(jì)劃將在2010年6月制定完成，這從技術(shù)層面對(duì)于廠(chǎng)商研發(fā)100G設(shè)備明確了方向。因此，雖然40G骨干網(wǎng)剛處于商用初期，但100G的應(yīng)用是必然的趨勢(shì)，業(yè)界會(huì)積極研發(fā)100G的設(shè)備。

　　2009年已經(jīng)有廠(chǎng)商推出100G的樣機(jī)，隨著技術(shù)的發(fā)展，2010年商用設(shè)備將推向市場(chǎng)。PDM-QPSK將成為主流的調(diào)制方式，目前需要攻克的一些關(guān)鍵技術(shù)圍繞相干解調(diào)方面，如高速ADC、高速DSP處理芯片等等。

　　從技術(shù)層面看，無(wú)論是100G相關(guān)的芯片、路由器相關(guān)產(chǎn)品，還是100G測(cè)試儀表的開(kāi)發(fā)都可能需要一些時(shí)間，但它們都會(huì)不斷完善，不存在嚴(yán)重的薄弱環(huán)節(jié)。但從商業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系看，目前利益主要由業(yè)務(wù)應(yīng)用商獲得，運(yùn)營(yíng)商雖然花錢(qián)建網(wǎng)但利潤(rùn)在下降，長(zhǎng)此以往會(huì)影響運(yùn)營(yíng)商采用新技術(shù)建設(shè)大容量網(wǎng)絡(luò)的積極性，會(huì)妨礙100G產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此產(chǎn)業(yè)鏈利益關(guān)系的失衡目前看會(huì)是個(gè)潛在的問(wèn)題。

　　國(guó)外運(yùn)營(yíng)商在2007年就開(kāi)展了現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試工作，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的測(cè)試工作預(yù)計(jì)在2010年啟動(dòng)，預(yù)計(jì)2011年會(huì)開(kāi)始小規(guī)模的試商用，2012年開(kāi)始規(guī)模商用，主要應(yīng)用場(chǎng)景在骨干網(wǎng)組網(wǎng)。

　　阿爾卡特朗訊在100G的研發(fā)方面目前在業(yè)界處于領(lǐng)先地位，配合國(guó)外的運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)進(jìn)行了一些現(xiàn)網(wǎng)的測(cè)試和技術(shù)驗(yàn)證工作，計(jì)劃于2010年下半年推出商用設(shè)備。

　　100G PM-QPSK模塊成為主要選擇

　　●PM- QPSK相干調(diào)制在系統(tǒng)傳輸方面有顯著的優(yōu)越性。

　　●100GPM-QPSK系統(tǒng)在2010上半年將得到更多現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

　　通過(guò)業(yè)界一兩年來(lái)對(duì)于100Gb/s模塊的研究和開(kāi)發(fā)，100G/s的偏振復(fù)用四相位相移鍵控相干檢測(cè)模塊(CoherentPM-QPSK)正在變成業(yè)界的主要選擇。相比于其他各種形式的調(diào)制格式，100GPM-QPSK相干調(diào)制在系統(tǒng)傳輸方面有顯著的優(yōu)越性。它可以涵蓋運(yùn)營(yíng)商在絕大多數(shù)的城域、區(qū)域、長(zhǎng)途和超長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)中的需求和應(yīng)用。最近，AT&T宣布他們首次利用了Opnext100GPM-QPSK基于實(shí)時(shí)處理的設(shè)備成功地進(jìn)行了 10G/40G和100G在其核心網(wǎng)上混合傳輸?shù)膶?shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

　　在100GPM-QPSK模塊的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，業(yè)界吸取了過(guò)去在40G開(kāi)發(fā)上缺乏整體投資規(guī)劃、產(chǎn)品分散在多種調(diào)制格式上的教訓(xùn)，主動(dòng)開(kāi)始了對(duì)100G調(diào)制格式所需的光電元器件整體集成和通用模塊的標(biāo)準(zhǔn)化、多源化地研發(fā)，從而使業(yè)界各方專(zhuān)注于公認(rèn)的調(diào)制格式，共同發(fā)展基于多源協(xié)議的集成型標(biāo)準(zhǔn)化光電模塊。這樣做的主要目的就是要降低成本，及早將100G的模塊投放市場(chǎng)，從而使它不僅從性能上也從成本上成為絕大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商在批量部署下一代高速率和大容量光網(wǎng)絡(luò)時(shí)的主要選擇。

　　基于單一波長(zhǎng)的100GPM- QPSK系統(tǒng)會(huì)在2010上半年在數(shù)家運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)上得到更多的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)傳輸測(cè)試。預(yù)計(jì)在2011年中間，商用產(chǎn)品會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)，隨后開(kāi)始進(jìn)入早期商用測(cè)試和試驗(yàn)開(kāi)局階段。在未來(lái)兩三年內(nèi)，100G會(huì)在部分一級(jí)運(yùn)營(yíng)商的長(zhǎng)途骨干網(wǎng)絡(luò)中得到一些小批量的試用和部署。

　　超高速DSP處理技術(shù)是薄弱環(huán)節(jié)

　　●100G目前的薄弱環(huán)節(jié)是超高速DSP處理技術(shù)和Framer技術(shù)。

　　●WTD目前正在分功能塊、分階段地開(kāi)發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品。

　　為滿(mǎn)足帶寬需求，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在計(jì)劃部署下一代超高速網(wǎng)絡(luò)。比如，在長(zhǎng)途骨干網(wǎng)，通過(guò)支持100GE接口的路由器集群系統(tǒng)和100G波分復(fù)用的OTN系統(tǒng)共同組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)100GE的長(zhǎng)距離傳送；在骨干邊緣及城域核心，采用100GE接口集群路由器直連方案，大規(guī)模簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使運(yùn)營(yíng)商輕松應(yīng)對(duì)流量本地化的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)。

　　目前，100G骨干網(wǎng)光傳輸技術(shù)正在逐步成熟。它主要涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：超高速調(diào)制技術(shù)(DP-QPSK以及PM-QPSK)、偏振保持技術(shù)、信號(hào)光和本振光的頻率(波長(zhǎng))穩(wěn)定技術(shù)、頻譜壓縮技術(shù)、非線(xiàn)性串?dāng)_控制技術(shù)、超高速時(shí)鐘處理技術(shù)等。當(dāng)前，100G產(chǎn)業(yè)鏈的薄弱環(huán)節(jié)是超高速DSP處理技術(shù)、超高速 Framer技術(shù)等。

　　100G光通信主要應(yīng)用領(lǐng)域是骨干傳輸網(wǎng)和以太網(wǎng)。其中，100Gb/s以太網(wǎng)技術(shù)是很有生命力、備受關(guān)注的技術(shù)，大家都在熱心參與，成熟商用預(yù)計(jì)要到2012年以后。

　　根據(jù)我們對(duì)市場(chǎng)需求的調(diào)研，結(jié)合WTD的技術(shù)基礎(chǔ)和技術(shù)實(shí)力，我們認(rèn)為目前是 WTD開(kāi)發(fā)100Gb/s光收發(fā)模塊研發(fā)的最佳時(shí)機(jī)。針對(duì)100Gb/sCFPMSA標(biāo)準(zhǔn)光模塊開(kāi)發(fā)的技術(shù)可行性，WTD進(jìn)行了全面的分析和研究，目前正在分功能塊、分階段地開(kāi)發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品。目前已經(jīng)明確了100Gb/sCFP模塊主要的三個(gè)研發(fā)方向：短距離10km1.3μmCFP模塊、中距離 40km1.3μmCFP模塊和用于干線(xiàn)傳輸?shù)某L(zhǎng)距離CFP模塊。其中短距離、中距離的100Gb/sCFP模塊，是WTD目前開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，將采取并行開(kāi)發(fā)的研發(fā)策略，努力快速地推出短距離10km1.3μmCFP模塊新產(chǎn)品。